一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器的制造方法
【專利摘要】一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，它涉及一種隔振器，以解決目前一維聲子晶體隔振器的周期材料的周期數(shù)較小，隔振效果較差，工作空間受限制以及一維聲子晶體隔振器的帶隙不可調節(jié)，隔振頻率范圍較窄的問題，它包括振動輸入支座、側蒙皮、上蒙皮、下蒙皮、二級隔振上支座、振動輸出支座、一級隔振下支座、三根一級隔振聲子晶體支撐柱、三根二級隔振聲子晶體支撐柱、三根三級隔振聲子晶體支撐柱、三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件、三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件、三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件、三組一級隔振聲子晶體組件、三組二級隔振聲子晶體組件和三組三級隔振聲子晶體組件。本發(fā)明用于隔振降噪。
【專利說明】—種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種隔振降噪領域的隔振器。

【背景技術】
[0002]在機械工業(yè)以及其他工業(yè)部門都存在著各種振動問題，其中許多振動都是有害振動，過量的振動和因振動而引起的噪聲，會污染環(huán)境，損害人們的身體健康。
[0003]人們在光子晶體的研究方面已取得了重大進展，鑒于聲子晶體與光子晶體的類比性，近十幾年來，聲子晶體逐漸成為了新的研究熱點。聲子晶體的一個重要特征是其聲波帶隙，即在聲子晶體是由兩種或兩種以上彈性介質組成的具有周期結構和彈性波帶隙特性的功能材料或結構。彈性波在聲子晶體中傳播時，受其內部周期結構的作用，形成特殊的色散關系(也稱帶結構)，色散關系曲線之間的頻率范圍稱為帶隙。理論上，帶隙頻率范圍的彈性波傳播被抑制。因此聲子晶體在隔振、降噪領域有著廣闊的應用前景。
[0004]形狀記憶合金具有形狀記憶效應，當材料處于馬氏體結束溫度以下在外力作用下發(fā)生一定的變形后，加熱溫度超過材料的相變轉化溫度，將發(fā)生馬氏體向奧氏體的轉變，此時材料收縮，試圖恢復到變形前的形狀，如果材料兩端有約束，材料內部會產(chǎn)生很大的恢復力。具有雙程形狀記憶效應的形狀記憶合金通過加熱冷卻實現(xiàn)反復收縮。利用這一特點可以制成形狀記憶合金驅動器。
[0005]目前減小機械結構噪聲的方法主要有兩類，一是盡量減少振動與噪聲的產(chǎn)生，這一方面可以通過結構優(yōu)化，提高精度，或者減小安裝誤差等方法來實現(xiàn)；二是對已經(jīng)產(chǎn)生的振動與噪聲采取屏蔽、隔振等措施。這一方面可以通過增加阻尼控制，加隔聲罩等措施來實現(xiàn)。但必須指出的是，我們只能通過各種手段使振動削弱，使其造成的影響在我們要求的范圍之內，而不能完全消除。
[0006]目前使用的一維聲子晶體隔振器在一定的整體幾何尺寸和固定晶格常數(shù)時所達到的周期材料的周期數(shù)較小，帶隙內的隔振效果較差，要想獲得較好的的隔振效果，需要的整體幾何尺寸較大，不適合工作空間受限制又要求很高的隔振效果的環(huán)境，同時現(xiàn)有的一維聲子晶體隔振器的帶隙不可調節(jié)，使其隔振頻率范圍較窄。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明是為解決目前一維聲子晶體隔振器的周期材料的周期數(shù)較小，隔振效果較差，工作空間受限制以及一維聲子晶體隔振器的帶隙不可調節(jié)，隔振頻率范圍較窄的問題，進而提供一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是:本發(fā)明的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器包括振動輸入支座、側蒙皮、上蒙皮、下蒙皮、二級隔振上支座、振動輸出支座、一級隔振下支座、三根一級隔振聲子晶體支撐柱、三根二級隔振聲子晶體支撐柱、三根三級隔振聲子晶體支撐柱、三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件、三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件、三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件、三組一級隔振聲子晶體組件、三組二級隔振聲子晶體組件和三組三級隔振聲子晶體組件；
[0009]二級隔振上支座位于振動輸出支座的上方，振動輸出支座的上部布置有一級隔振下支座，二級隔振上支座的中部布置有振動輸入支座，側蒙皮分別包覆二級隔振上支座和振動輸出支座，且側蒙皮分別與二級隔振上支座和振動輸出支座可拆卸連接，上蒙皮蓋合在二級隔振上支座上，下蒙皮蓋合在振動輸出支座上，上蒙皮和下蒙皮分別與側蒙皮可拆卸連接；
[0010]三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件、三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件和三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件的結構相同；每級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件包括上壓緊端蓋、形狀記憶合金棒和下壓緊端蓋，形狀記憶合金棒通過上壓緊端蓋和下壓緊端蓋可拆卸連接為一體；
[0011]三根一級隔振聲子晶體支撐柱和三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件分別均布設置在振動輸入支座和一級隔振下支座之間，一級隔振聲子晶體支撐柱和形狀記憶合金棒豎向并列設置，每根一級隔振聲子晶體支撐柱的上端插裝在振動輸入支座上且二者間隙配合，每根一級隔振聲子晶體支撐柱的下端與一級隔振下支座連接，上壓緊端蓋與振動輸入支座連接，下壓緊端蓋與一級隔振下支座連接；
[0012]三根二級隔振聲子晶體支撐柱和三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件分別均布設置在二級隔振上支座和一級隔振下支座之間，二級隔振聲子晶體支撐柱和形狀記憶合金棒豎向并列設置，每根二級隔振聲子晶體支撐柱的上端插裝在二級隔振上支座上且二者間隙配合，每根二級隔振聲子晶體支撐柱的下端與一級隔振下支座連接，上壓緊端蓋與二級隔振上支座連接，下壓緊端蓋與一級隔振下支座連接；
[0013]三根三級隔振聲子晶體支撐柱和三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件分別均布設置在二級隔振上支座和振動輸出支座之間，三級隔振聲子晶體支撐柱和形狀記憶合金棒豎向并列設置，每根三級隔振聲子晶體支撐柱的上端插裝在二級隔振上支座上且二者間隙配合，每根三級隔振聲子晶體支撐柱的下端與振動輸出支座連接，上壓緊端蓋與二級隔振上支座連接，下壓緊端蓋與振動輸出支座連接；
[0014]每根一級隔振聲子晶體支撐柱上套裝有一組一級隔振聲子晶體振子組件，每根二級隔振聲子晶體支撐柱上套裝有一組二級隔振聲子晶體振子組件，每根三級隔振聲子晶體支撐柱上套裝有一組三級隔振聲子晶體振子組件。
[0015]本發(fā)明的有益效果:一、本發(fā)明創(chuàng)造性地對三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件進行優(yōu)化布局，在隔振器幾何尺寸固定的約束條件下實現(xiàn)了一維聲子晶體中的周期材料的周期數(shù)增加，帶隙內的隔振效果提高60% -80%。二、本發(fā)明充分利用了形狀記憶合金的形狀記憶效應，實現(xiàn)了聲子晶體帶隙的調節(jié)，可以通過改變各級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件的通斷電情況以及通電順序，從而實現(xiàn)隔振頻率范圍的自由調節(jié)，擴大了聲子晶體隔振器的隔振頻率或頻帶范圍。三、本發(fā)明整體結構簡單，制造方便，應用范圍廣泛，可以實現(xiàn)聲子晶體周期方向上的三級隔振，隔振效果突出，并且具有環(huán)境要求較低、聲子晶體的帶隙可以調節(jié)等特點，可適用于各種精密儀器支撐臺、隔振平臺、易碎易爆物質運輸車架等各種平臺結構。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的立體結構示意圖，圖2是【具體實施方式】十的整體結構示意圖，圖3是去除側蒙皮、上蒙皮和下蒙皮后的整體結構示意圖，圖4是本發(fā)明的隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件的結構示意圖，圖5是本發(fā)明采用局域共振型聲子晶體振子的結構示意圖，圖6是本發(fā)明的【具體實施方式】三的局域共振型聲子晶體局域振子結構示意圖。

【具體實施方式】
[0017]【具體實施方式】一:結合圖1-圖3以及圖4說明，本實施方式的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器包括振動輸入支座1、側蒙皮2、上蒙皮3-1、下蒙皮3-2、二級隔振上支座10、振動輸出支座4、一級隔振下支座17、三根一級隔振聲子晶體支撐柱13、三根二級隔振聲子晶體支撐柱11、三根三級隔振聲子晶體支撐柱12、三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件14、三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件16、三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件15、三組一級隔振聲子晶體組件5、三組二級隔振聲子晶體組件6和三組三級隔振聲子晶體組件7 ；
[0018]二級隔振上支座10位于振動輸出支座4的上方,振動輸出支座4的上部布置有一級隔振下支座17，二級隔振上支座10的中部布置有振動輸入支座1，側蒙皮2分別包覆二級隔振上支座10和振動輸出支座4，且側蒙皮2分別與二級隔振上支座10和振動輸出支座4可拆卸連接，上蒙皮3-1蓋合在二級隔振上支座10上，下蒙皮3-2蓋合在振動輸出支座4上，上蒙皮3-1和下蒙皮3-2分別與側蒙皮2可拆卸連接；
[0019]三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件14、三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件16和三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件15的結構相同；每級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件包括上壓緊端蓋18、形狀記憶合金棒19和下壓緊端蓋20，形狀記憶合金棒19通過上壓緊端蓋18和下壓緊端蓋20可拆卸連接為一體；
[0020]三根一級隔振聲子晶體支撐柱13和三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件14分別均布設置在振動輸入支座I和一級隔振下支座17之間，一級隔振聲子晶體支撐柱13和形狀記憶合金棒19豎向并列設置，每根一級隔振聲子晶體支撐柱13的上端插裝在振動輸入支座I上且二者間隙配合，每根一級隔振聲子晶體支撐柱13的下端與一級隔振下支座17連接，上壓緊端蓋18與振動輸入支座I連接，下壓緊端蓋20與一級隔振下支座17連接；
[0021]三根二級隔振聲子晶體支撐柱11和三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件16分別均布設置在二級隔振上支座10和一級隔振下支座17之間，二級隔振聲子晶體支撐柱11和形狀記憶合金棒19豎向并列設置，每根二級隔振聲子晶體支撐柱11的上端插裝在二級隔振上支座10上且二者間隙配合，每根二級隔振聲子晶體支撐柱11的下端與一級隔振下支座17連接，上壓緊端蓋18與二級隔振上支座10連接，下壓緊端蓋20與一級隔振下支座17連接；
[0022]三根三級隔振聲子晶體支撐柱12和三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件15分別均布設置在二級隔振上支座10和振動輸出支座4之間，三級隔振聲子晶體支撐柱12和形狀記憶合金棒19豎向并列設置，每根三級隔振聲子晶體支撐柱12的上端插裝在二級隔振上支座10上且二者間隙配合，每根三級隔振聲子晶體支撐柱12的下端與振動輸出支座4連接，上壓緊端蓋18與二級隔振上支座10連接，下壓緊端蓋20與振動輸出支座4連接；
[0023]每根一級隔振聲子晶體支撐柱13上套裝有一組一級隔振聲子晶體振子組件5，每根二級隔振聲子晶體支撐柱11上套裝有一組二級隔振聲子晶體振子組件6，每根三級隔振聲子晶體支撐柱12上套裝有一組三級隔振聲子晶體振子組件7。
[0024]本實施方式的間隙配合，在形狀記憶合金棒19收縮和伸長變形時，保證了振動輸入支座1、二級隔振上支座10沿一級隔振聲子晶體支撐柱13、二級隔振聲子晶體支撐柱11和三級隔振聲子晶體支撐柱12同步向下和向上運動，有利于壓緊振動輸入支座I和一級隔振下支座17、二級隔振上支座10與一級隔振下支座17以及二級隔振上支座10與振動輸出支座4，進而實現(xiàn)一級隔振聲子晶體組件5、二級隔振聲子晶體組件6和三級隔振聲子晶體組件7的剛度發(fā)生改變，從而改變聲子晶體的帶隙，很好地實現(xiàn)隔振頻率范圍的自由調節(jié)。
[0025]【具體實施方式】二:結合圖2和圖3說明，本實施方式的每組一級隔振聲子晶體振子組件5、每組二級隔振聲子晶體振子組件6和每組三級隔振聲子晶體振子組件7均由多個圓環(huán)形第一隔振聲子晶體振子22和與圓環(huán)形第一隔振聲子晶體振子22數(shù)量相一致的多個圓環(huán)形第二隔振聲子晶體振子23組成，每個圓環(huán)形第一隔振聲子晶體振子22由鋁、鉛或銅制成，每個圓環(huán)形第二隔振聲子晶體振子23由環(huán)氧樹脂或丁晴橡膠制成；一級隔振聲子晶體振子組件5、二級隔振聲子晶體振子組件6和三級隔振聲子晶體振子組件7均由周期交替排列的圓環(huán)形第一隔振聲子晶體振子22與圓環(huán)形第二隔振聲子晶體振子23相互膠接而成。如此設置，周期交替排列的圓環(huán)形第一隔振聲子晶體振子22與圓環(huán)形第二隔振聲子晶體振子23相互膠接形成布拉格散射型聲子晶體，有利于隔振降噪。其它與【具體實施方式】一相同。
[0026]【具體實施方式】三:結合圖5和圖6說明，本實施方式的每組一級隔振聲子晶體振子組件5、每組二級隔振聲子晶體振子組件6和每組三級隔振聲子晶體振子組件7均包括多個局域共振型聲子晶體局域振子21，每個局域共振型聲子晶體局域振子21為內外雙層膠接為一體的圓柱形結構；一級隔振聲子晶體支撐柱13、二級隔振聲子晶體支撐柱11和三級隔振聲子晶體支撐柱12上均膠接有周期等間距布置的多個局域共振型聲子晶體局域振子21。如此設置，內外雙層環(huán)狀結構組成的整體局域共振型聲子晶體局域振子有利于降低帶隙頻率，并實現(xiàn)小尺寸控制大波長。其它與【具體實施方式】一相同。
[0027]【具體實施方式】四:結合圖6說明，本實施方式的每個局域共振型聲子晶體局域振子21的內層結構21-1為丁晴橡膠材料，每個局域共振型聲子晶體局域振子21的外層結構21-2為環(huán)氧樹脂或鋁材料。如此設置，滿足實際需要。其它與【具體實施方式】三相同。
[0028]【具體實施方式】五:結合圖5說明，本實施方式的一級隔振聲子晶體支撐柱13、二級隔振聲子晶體支撐柱11和三級隔振聲子晶體支撐柱12均由鉛或鋼材料制成。如此設置，有利于局域共振型聲子晶體局域振子21的連接。其它與【具體實施方式】三或四相同。
[0029]【具體實施方式】六:結合圖1說明，本實施方式所述的二級隔振上支座10和振動輸出支座4的形狀均為三角形、正方形、正五邊形、正六邊形或圓形。如此設置，簡便易行，滿足實際需要。其它與【具體實施方式】一、二、三或四相同。
[0030]【具體實施方式】七:結合圖3說明，本實施方式的每根一級隔振聲子晶體支撐柱13、每根二級隔振聲子晶體支撐柱11的下端均與一級隔振下支座17膠接，每根三級隔振聲子晶體支撐柱12的下端與振動輸出支座4膠接，上壓緊端蓋18分別與振動輸入支座I和二級隔振上支座10膠接，下壓緊端蓋20分別與一級隔振下支座17和振動輸出支座4膠接。如此設置，連接簡單可靠，適應性好，滿足實際需要。其它與【具體實施方式】一、二或三相同。
[0031]【具體實施方式】八:結合圖3說明，本實施方式的一級隔振下支座17為叉形支座，該叉形支座具有六個支臂，每根一級隔振聲子晶體支撐柱13和每根二級隔振聲子晶體支撐柱11的下端均與一級隔振下支座17的相對應的支臂膠接，每根三級隔振聲子晶體支撐柱12的下端與與振動輸出支座4膠接，六個下壓緊端蓋20與一級隔振下支座17上相對應的支臂膠接。如此設置，一級隔振下支座結構簡單，膠接簡單可靠，適應性好，滿足實際需要。其它與【具體實施方式】六相同。
[0032]【具體實施方式】九:結合圖1說明，本實施方式所述隔振器還包括多個第一螺釘和多個第二螺釘，二級隔振上支座10和振動輸出支座4分別與側蒙皮2通過多個第一螺釘可拆卸連接，上蒙皮3-1和下蒙皮3-2分別與側蒙皮2通過多個第二螺釘可拆卸連接。如此設置，連接方便可靠，滿足實際需要。其它與【具體實施方式】一或八相同。
[0033]【具體實施方式】十:結合圖1說明，本實施方式所述隔振器還包括一級導線8-1、二級導線8-2、三級導線8-3和集線器9，三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件14中的形狀記憶合金棒19的上端和下端各自形成一級閉合電路環(huán)，該兩個一級閉合電路環(huán)通過一級導線8-1與集線器9電連接，三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件16中的形狀記憶合金棒19的上端和下端各自形成二級閉合電路環(huán)，該兩個二級閉合電路環(huán)通過二級導線8-2與集線器9電連接，三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件15中的形狀記憶合金棒19的上端和下端各自形成三級閉合電路環(huán)，該兩個三級閉合電路環(huán)通過三級導線8-3與集線器9電連接，集線器9與電源電連接。如此設置，實際使用時，給一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件14、二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件16、三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件15與集線器9連接后通電，最終使一級隔振聲子晶體組件5、二級隔振聲子晶體組件
6、三級隔振聲子晶體組件7的剛度發(fā)生改變，從而改變聲子晶體的帶隙，滿足實際需要。其它與【具體實施方式】一或八相同。
[0034]工作過程
[0035]結合圖1-圖6，本發(fā)明的隔振器可以實現(xiàn)聲子晶體周期方向的振動通過振動輸入支座輸入，由于有預緊力的聲子晶體的帶隙作用，使得該振動激擾在一定的頻帶范圍聲子晶體振動帶隙內得到衰減，最終經(jīng)過三級隔振聲子晶體組件的振動衰減后通過振動輸出支座將振動傳出，可實現(xiàn)三級隔振的功能，由于增加了一維聲子晶體中周期材料的周期數(shù)，所以帶隙內的隔振效果顯著提高。首先對形狀記憶合金棒19進行預處理，在奧氏體溫度下形狀記憶合金棒19處于收縮態(tài)，當冷卻到馬氏體溫度下時，通過施加拉力使形狀記憶合金棒19伸長。當給一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件14、二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件16、三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件15與集線器9連接后通電(如圖2所示)，會使形狀記憶合金棒19發(fā)生收縮變形從而壓緊振動輸入支座I和一級隔振下支座17、二級隔振上支座10與一級隔振下支座17以及二級隔振上支座10與振動輸出支座4，最終使一級隔振聲子晶體組件5、二級隔振聲子晶體組件6、三級隔振聲子晶體組件7的剛度發(fā)生改變，從而改變聲子晶體的帶隙。通過改變各級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件的通斷電情況以及通電順序，可以實現(xiàn)隔振頻率范圍的自由調節(jié)。
【權利要求】
1.一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:它包括振動輸入支座(I)、側蒙皮(2)、上蒙皮(3-1)、下蒙皮(3-2)、二級隔振上支座(10)、振動輸出支座(4)、一級隔振下支座(17)、三根一級隔振聲子晶體支撐柱(13)、三根二級隔振聲子晶體支撐柱(11)、三根三級隔振聲子晶體支撐柱(12)、三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(14)、三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(16)、三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(15)、三組一級隔振聲子晶體組件(5)、三組二級隔振聲子晶體組件(6)和三組三級隔振聲子晶體組件(7)； 二級隔振上支座(10)位于振動輸出支座(4)的上方，振動輸出支座(4)的上部布置有一級隔振下支座(17)，二級隔振上支座(10)的中部布置有振動輸入支座(1)，側蒙皮(2)分別包覆二級隔振上支座(10)和振動輸出支座(4),且側蒙皮(2)分別與二級隔振上支座(10)和振動輸出支座(4)可拆卸連接，上蒙皮(3-1)蓋合在二級隔振上支座(10)上，下蒙皮(3-2)蓋合在振動輸出支座⑷上，上蒙皮(3-1)和下蒙皮(3-2)分別與側蒙皮⑵可拆卸連接； 三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(14)、三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(16)和三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(15)的結構相同；每級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件包括上壓緊端蓋(18)、形狀記憶合金棒(19)和下壓緊端蓋(20)，形狀記憶合金棒(19)通過上壓緊端蓋(18)和下壓緊端蓋(20)可拆卸連接為一體； 三根一級隔振聲子晶體支撐柱(13)和三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(14)分別均布設置在振動輸入支座(I)和一級隔振下支座(17)之間，一級隔振聲子晶體支撐柱(13)和形狀記憶合金棒(19)豎向并列設置，每根一級隔振聲子晶體支撐柱(13)的上端插裝在振動輸入支座(I)上且二者間隙配合，每根一級隔振聲子晶體支撐柱(13)的下端與一級隔振下支座(17)連接，上壓緊端蓋(18)與振動輸入支座(I)連接，下壓緊端蓋(20)與一級隔振下支座(17)連接； 三根二級隔振聲子晶體支撐柱(11)和三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(16)分別均布設置在二級隔振上支座(10)和一級隔振下支座(17)之間，二級隔振聲子晶體支撐柱(11)和形狀記憶合金棒(19)豎向并列設置，每根二級隔振聲子晶體支撐柱(11)的上端插裝在二級隔振上支座(10)上且二者間隙配合，每根二級隔振聲子晶體支撐柱(11)的下端與一級隔振下支座(17)連接，上壓緊端蓋(18)與二級隔振上支座(10)連接，下壓緊端蓋(20)與一級隔振下支座(17)連接； 三根三級隔振聲子晶體支撐柱(12)和三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(15)分別均布設置在二級隔振上支座(10)和振動輸出支座(4)之間，三級隔振聲子晶體支撐柱(12)和形狀記憶合金棒(19)豎向并列設置，每根三級隔振聲子晶體支撐柱(12)的上端插裝在二級隔振上支座(10)上且二者間隙配合，每根三級隔振聲子晶體支撐柱(12)的下端與振動輸出支座(4)連接，上壓緊端蓋(18)與二級隔振上支座(10)連接，下壓緊端蓋(20)與振動輸出支座(4)連接； 每根一級隔振聲子晶體支撐柱(13)上套裝有一組一級隔振聲子晶體振子組件(5)，每根二級隔振聲子晶體支撐柱(11)上套裝有一組二級隔振聲子晶體振子組件￠)，每根三級隔振聲子晶體支撐柱(12)上套裝有一組三級隔振聲子晶體振子組件(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:每組一級隔振聲子晶體振子組件(5)、每組二級隔振聲子晶體振子組件(6)和每組三級隔振聲子晶體振子組件(7)均由多個圓環(huán)形第一隔振聲子晶體振子(22)和與圓環(huán)形第一隔振聲子晶體振子(22)數(shù)量相一致的多個圓環(huán)形第二隔振聲子晶體振子(23)組成，每個圓環(huán)形第一隔振聲子晶體振子(22)由鋁、鉛或銅制成，每個圓環(huán)形第二隔振聲子晶體振子(23)由環(huán)氧樹脂或丁晴橡膠制成；一級隔振聲子晶體振子組件(5)、二級隔振聲子晶體振子組件(6)和三級隔振聲子晶體振子組件(7)均由周期交替排列的圓環(huán)形第一隔振聲子晶體振子(22)與圓環(huán)形第二隔振聲子晶體振子(23)相互膠接而成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:每組一級隔振聲子晶體振子組件(5)、每組二級隔振聲子晶體振子組件(6)和每組三級隔振聲子晶體振子組件(7)均包括多個局域共振型聲子晶體局域振子(21)，每個局域共振型聲子晶體局域振子(21)為內外雙層膠接為一體的圓柱形結構；一級隔振聲子晶體支撐柱(13)、二級隔振聲子晶體支撐柱(11)和三級隔振聲子晶體支撐柱(12)上均膠接有周期等間距布置的多個局域共振型聲子晶體局域振子(21)。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:每個局域共振型聲子晶體局域振子(21)的內層結構(21-1)為丁晴橡膠材料，每個局域共振型聲子晶體局域振子(21)的外層結構(21-2)為環(huán)氧樹脂或鋁材料。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:一級隔振聲子晶體支撐柱(13)、二級隔振聲子晶體支撐柱(11)和三級隔振聲子晶體支撐柱(12)均由鉛或鋼材料制成。
6.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:所述的二級隔振上支座(10)和振動輸出支座(4)的形狀均為三角形、正方形、正五邊形、正六邊形或圓形。
7.根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:每根一級隔振聲子晶體支撐柱(13)、每根二級隔振聲子晶體支撐柱(11)的下端均與一級隔振下支座(17)膠接，每根三級隔振聲子晶體支撐柱(12)的下端與振動輸出支座(4)膠接，上壓緊端蓋(18)分別與振動輸入支座(I)和二級隔振上支座(10)膠接，下壓緊端蓋(20)分別與一級隔振下支座(17)和振動輸出支座(4)膠接。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:一級隔振下支座(17)為叉形支座，該叉形支座具有六個支臂，每根一級隔振聲子晶體支撐柱(13)和每根二級隔振聲子晶體支撐柱(11)的下端均與一級隔振下支座(17)的相對應的支臂膠接，每根三級隔振聲子晶體支撐柱(12)的下端與與振動輸出支座(4)膠接，六個下壓緊端蓋(20)與一級隔振下支座(17)上相對應的支臂膠接。
9.根據(jù)權利要求1或8所述的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:所述隔振器還包括多個第一螺釘和多個第二螺釘，二級隔振上支座(10)和振動輸出支座(4)分別與側蒙皮(2)通過多個第一螺釘可拆卸連接，上蒙皮(3-1)和下蒙皮(3-2)分別與側蒙皮(2)通過多個第二螺釘可拆卸連接。
10.根據(jù)權利要求1或8所述的一種基于形狀記憶合金帶隙可調的聲子晶體隔振器，其特征在于:所述隔振器還包括一級導線(8-1)、二級導線(8-2)、三級導線(8-3)和集線器(9)，三組一級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(14)中的形狀記憶合金棒(19)的上端和下端各自形成一級閉合電路環(huán)，該兩個一級閉合電路環(huán)通過一級導線(8-1)與集線器(9)電連接，三組二級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(16)中的形狀記憶合金棒(19)的上端和下端各自形成二級閉合電路環(huán)，該兩個二級閉合電路環(huán)通過二級導線(8-2)與集線器(9)電連接，三組三級隔振形狀記憶合金壓緊驅動組件(15)中的形狀記憶合金棒(19)的上端和下端各自形成三級閉合電路環(huán)，該兩個三級閉合電路環(huán)通過三級導線(8-3)與集線器(9)電連接，集線器(9)與電源電連接。
【文檔編號】F16F7/00GK104141722SQ201410377170
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權日:2014年8月1日
【發(fā)明者】鄧宗全, 趙浩江, 劉榮強, 郭宏偉, 史創(chuàng) 申請人:哈爾濱工業(yè)大學